Zur Kasse bitte!

Mittlerweile habe ich herausgefunden, was die wichtigste Erkenntnis ist, wenn man (kleine?) Kinder hat: alles nur eine Phase! Wir treten demnächst in die nächste Spiel-Phase ein: die Kaufladen-Phase. Ein Kaufladen benötigt natürlich eine Kasse, darum soll es hier gehen.

Vorneweg sei gesagt, dass die Kasse, die ich hier beschreibe, eigentlich alles ist nur keine Kasse für einen Kinderkaufladen. Zumindest im vorgestellten Zustand. Die Kasse lässt sich aber upgraden und das soll später auch geschehen; dann wird es eine richtige Kasse. Aktuell kann man weder Geld ablegen, noch rechnen oder einen Bon generieren. Zunächst ist es mehr ein Kassensystem mit Sonderfunktionen (ohne die eigentlichen Funktionen).

Fangen wir aber mit dem Überblick an:

01_spielzeugkasse

Die Kasse besteht aus einer “Tastatur”, einem Display, einer Kamera-Einheit und einem Lautsprecher, alles eingefasst in ein Holzgehäuse.

Beginnen wir mit der Tastatur. Die atomare Einheit der Tastatur ist die Holztaste (Rundholzstück und Holzplättchen).

02a_taster_holz

Davon werden natürlich mehrere benötigt.

02b_taster

Jede Holztaste sitzt auf einem kleinen Taster auf …

02c_taster_elektro

und diese Taster sind zu einer Zwölfer-Einheit zusammengefasst:

02d_taster_brett

Da das Kassensystem multifunktional werden soll, haben die Tasten keine vordefinierte Bedeutung. Sie könnten unter anderem die Ziffern von 0-9 repräsentieren, müssen sie aber nicht.

Das Herz des Systems ist einmal mehr ein Raspberry Pi. Unter anderem wird jeder der Taster an einen GPIO-Pin angeschlossen.

02e_taster_brett_an_rasppi

Jeder  Taster muss mit einem Widerstand abgesichert werden. Damit das bei zwölf Tastern nicht zu unübersichtlich wird, habe ich die Schaltung auf einem kleinen Lochbrett strukturiert.

taster_schaltung

Die zweite Komponente der Kasse ist eine Kamera. Zum Raspberry Pi passend gibt es bereits eine Kamera, die zusätzlich sehr kompakt ist.

03a_kamera

Mit der Kamera sollen QR-Codes aufgenommen werden (Einscannen von Produkten, die mit der Kasse gekauft werden). Dazu musste ich die Kamera ein wenig bearbeiten (das kann man auch an der Linsenfassung sehen) um den Fokus geeignet anzupassen (wie z.B.  in diesem Video zu sehen). Die Kamera ist etwas sensibel gegenüber schlechten Beleuchtungsverhältnissen. Daher habe ich um die Kamera herum vier LEDs positioniert, die für eine ordentliche Ausleuchtung sorgen.

03b_leds

Auch die LEDs müssen mit Widerständen versehen werden und daher habe ich auch diese Schaltung auf eine Lochplatte gebannt.

leds_schaltung

In das Gehäuse eingebaut sieht es dann so aus:

03c_kamera_leds

Die dritte Komponente ist ein Display. Darauf können beliebige (Text-)Informationen ausgegeben werden. Scannt man beispielsweise den QR-Code eines Produktes, dann können der Name und Preis dazu auf dem Display erscheinen.

04_display

Das Display benötigt 5V wobei die Pins des Raspberry Pi mit 3,3V arbeiten. Daher muss der Anschluss des Displays an den Pi über einen Logik-Kanal-Level-Konverter (unscharf im Hintergrund in rot zu erkennen) überbrückt werden.

Alle Aktionen der Kasse sollen natürlich auch ein Feedback erzeugen und das geht (neben der Textausgabe über das Display) am schönsten über eine Soundausgabe. Daher ist in dem Gehäuse auch ein kleiner Aktivlautsprecher verbaut.

05_lautsprecher

Die Tonqualität des Soundausgangs am Raspberry Pi ist nicht sehr gut, daher wird der Lausprecher über eine USB-Soundkarte angesteuert (hier: Speedlink Vigo).

Damit haben wir alle Komponenten beisammen. Bei den Bauteilen des Gehäuses müssen nun natürlich noch die notwendigen Bohrungen und Auskerbungen vorgenommen werden, dann kann die Kasse zusammengesetzt werden.

06_holzzuschnitt

Im laufenden Betrieb sieht es von vorne so …

07b_in_betrieb

und von innen so aus:

08a_innenleben

Kommen wir aber noch einmal zurück zur tatsächlichen Verwendung des Systems. Die eigentliche Funkion als Kasse ist noch gar nicht umgesetzt, lässt sich aber einfach als Update der Software aufspielen (per WLAN!). In das Fach unten sollte dann aber noch eine Schublade für das Spielgeld eingesetzt werden.

Testweise umgesetzt ist bereits der QR-Scanner, einen Eindruck dazu vermittelt das folgende Video: hier klicken.

Initial ausgeliefert wird die Kasse aber als Musik-Box. Durch den Druck einer Taste wird ein Lied abgespielt. Auch davon kann man sich in einem Video einen Eindruck verschaffen: hier klicken.

Natürlich sind auch noch viele andere Erweiterungen denkbar. Fest eingeplant ist beispielsweise ein Kassenbondrucker.

Damit kann das große Shoppen losgehen. Wenn das Verständnis für Zahlen und Rechenoperationen beim Kind kommt, dann wird auch die Kasse mitwachsen und  hoffentlich ein langfristiger Begleiter im Kaufladen sein.

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